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支化结构的SAN树脂助力ABS改性

2017-06-29 10:41:03   Source:    Views:

ABS树脂在挤出、吹塑等工艺中,若材料的熔体强度不足,则容易产生胚体垂延,塌陷等现象;吸塑时发生局部过薄,甚至破裂等一系列的问题。如下:

吹塑ABS树脂容易出现的问题:

上图展示了吹塑成型的一般过程。由图中可以看出如果形胚的熔体强度不够,则很容易在第二、三步时发生下垂,特别是当制件的体积较大时。另外,当制件有局部特别凹陷的地方,即对形胚拉伸形变特别大的地方则极大可能出现破口。

 

挤出ABS容易出现的问题:

同样的情况也会出现在吸塑的工艺中,例如:在冰箱内胆的成型工艺中,ABS板材被加热到一定温度,在气压的作用下贴合模具,达到成型的目的。

如上图所示,加工过程中由于形变较大导致图中红圈位置特别薄,如若板材厚度不够且没有应变硬化能力时,产品较容易发生破裂现象。

面对以上棘手案例,改性厂家如何应对的呢?

通常,改性厂家仅仅将目光集中在提高材料的熔体强度方面,例如:添加橡胶粉、高分子量的SAN粉、耐热粉等来提高材料的熔体强度。但是,这些方案并不能完全解决以上问题,同时还会引入其他问题,比如塑化不良、收缩过大等。

新思路  应变硬化

ABS树脂中SAN作为连续相,含量较大,它的分子组成及结构特性很大程度上决定了ABS的各方面性能,尤其是加工过程中的表现。因此对SAN的分子结构进行调整,使其表现出能满足加工要求性能是行之有效的方法。

要解决上述的问题,最好的方法是不仅要让材料在局部发生大应变时不发生破裂,还要有足够的强度使得周围部分发生形变,整体均匀减薄,就是说形变到一定程度后,应变越大,应力越大的表现,即是应变硬化。

佳易容®支化SAN树脂成功问世

为应对上述问题,佳易容技术人员进行了支化SAN和普通SAN做旋转流变测试:当高分子材料具有支化的分子结构材料将表现出应变硬化的现象。旋转流变测试对支化结构敏感,可以采用此方法表征SAN树脂是否有支化结构,具体的来说就是将复数黏度的虚部对实部作图,即得Cole-Cole图(如图3所示):当材料分子结构是线性时,此图表现为一个半圆形,且分子量越大,半圆的半径越大,而支化结构在此图表现为尾部上翘。

(图3,支化SAN树脂和普通SAN树脂cole-cole图)

 

实验发现:支化和未支化的SAN在相同条件下作的cole-cole图,支化SAN树脂出现了支化结构特有的翘尾现象。说明本产品中支化结构的存在。

另外,为了更直观的看出支化SAN树脂在ABS中的作用,测试员用支化SAN代替部分普通SAN制备了ABS树脂,并对其进行了拉伸流变的测试。我们的ABS进行拉伸流变测试(如图4所示)。

图4

由上图可以看出,未添加支化SAN的ABS 随着时间的推移,没有出现到一定应变后随着应变增加而粘度快速增长的现象,而添加10份支化SAN树脂后,有了一定的提升,但是也没有上翘的表现,而添加30%支化SAN的ABS树脂发生了明显的上翘,表现出了明显的应变硬化特征。支化的SAN树脂代替普通的SAN添加到ABS中确实能起到应变硬化的作用。

佳易容®EMI-230B是市面上唯一具有支化结构的SAN树脂,让ABS改性更丰富。



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